Изложенные в главе 15 основные положения теории адсорбционных явлений позволяют понять физико-химические особенности строения мембран и сущность поверхностных явлений, протекающих на внутриклеточных и межклеточных мембранах в норме и при патологии. Учебный материал этой главы показывает теоретические подходы к использованию адсорбционных методов в терапии, а также применение хроматографии для диагностики различных заболеваний.
15.1. АДСОРБЦИОННЫЕ РАВНОВЕСИЯ НА ПОДВИЖНЫХ ГРАНИЦАХ РАЗДЕЛА ФАЗ
К поверхностным явлениям относятся процессы, происходящие на границе раздела фаз; они обусловлены особенностями состава и структуры поверхностей.
Образование поверхности раздела фаз требует совершения работы, следовательно, оно сопровождается увеличением свободной энергии системы. В поверхностном слое накапливается некоторый избыток энергии - поверхностная энергия Гиббса GS, пропорциональная площади поверхности раздела фаз S:
&hide_Cookie=yes)
где σ - коэффициент поверхностного натяжения, т. е. работа образования единицы поверхности. Коэффициент поверхностного натяжения также численно равен силе, приложенной к единице длины контура, ограничивающего поверхность, и направленной вдоль этой поверхности перпендикулярно контуру (рис. 15.1); dim σ = МТ-2, единица измерения - джоуль на квадратный метр (Дж/м2) или ньютон на метр (Н/м). Следует отметить, что коэффициент поверхностного натяжения часто называют поверхностным натяжением.
&hide_Cookie=yes)
Рис. 15.1. Сила, действующая на контур, стремится сократить площадь поверхности до минимума.
Самопроизвольное уменьшение свободной поверхностной энергии GS в однокомпонентных системах возможно только за счет уменьшения площади поверхности раздела фаз. В многокомпонентных системах уменьшение GS возможно также за счет уменьшения величины поверхностного натяжения в результате самопроизвольного перераспределения молекул компонента между объемом фазы и поверхностью раздела. Это явление называется адсорбцией.